三大高分子材料
三大有机合成高分子材料
三大有机合成高分子材料：合成、应用及未
来展望
有机高分子材料是一类重要的高分子材料，广泛用于医疗、电子、汽车、环保等领域。
其中，通过有机合成方法制备的高分子材料具有
良好的性能和结构可控性，因此被广泛应用。
本文将介绍三种有机合
成高分子材料：聚醚酮、聚酰亚胺、聚碳酸酯。
聚醚酮是一种具有良好热稳定性、耐化学腐蚀性和高强度的高分
子材料，常用于制备汽车零部件、航空航天材料、医疗设备和电子元
器件等。
其合成方法一般为聚合法和交替共轭聚合法。
聚合法中，利
用二酮类和二醇类反应合成聚醚酮；交替共轭聚合法是指将副交替共
轭单体和有机高分子材料进行反应得到聚醚酮。
聚酰亚胺是又称聚酰胺酸，具有极高的热稳定性、耐化学腐蚀性
和抗辐射能力。
因此，聚酰亚胺广泛应用于航空航天、电子、医疗和
环保等领域。
其合成方法一般为亲核芳香取代反应、缩合聚合法和热
回流法。
聚碳酸酯是一类重要的生物降解高分子材料，具有良好的塑料化、热稳定性、透明度和耐久性。
目前，聚碳酸酯已被广泛用于食品包装、医疗器械、群众娱乐用品等领域。
其合成方法主要为缩合聚合法和无
催化剂的环氧开环聚合法。
总之，有机合成高分子材料具有广泛的应用前景，值得我们继续深入研究其合成方法和性能优化。
未来，随着新型材料合成方法的不断出现，有机高分子材料在各个领域的应用将变得更加广泛。
高分子建筑材料基本知识
2021年7月22日星期四
第九章 高分子建筑材料
用于建筑工程中的有机材料(organic materials)主要 有：木材(timber)、沥青材料(bitumen)、合成高分子材料 (synthetic polymer)。
合成高分子材料包括三大类：塑料(plastic)、橡胶 (rubber)、合成纤维(synthetic fiber)（其中塑料占3/4）。 在塑料、橡胶的基础上衍生出胶粘剂(adhesive)、涂料 (paint)。合成高分子材料的基本成分是合成高分子化合物。 预计到21世纪初，合成高分子材料将占建筑材料用量的25% 以上，主要用于制作建筑材料与制品、对传统建筑材料进行 改性。合成高分子建筑材料，除少数用作结构材料代替钢材 和木材外，绝大多数用作非结构材料及装饰装修材料。
根据受热时的性能，高聚物分为：热塑性 (thermoplastic)、热固性(thermosetting)。热塑性高聚物为 线型、支链型结构，热固性高聚物为体型结构。
第九章 高分子建筑材料
第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construction)
（5）隔热性、电绝缘性好：塑料的热导率一般为 0.024~0.81W/(m.K)，是金属的1/1500、混凝土的1/40。 （6）耐热、耐燃、耐老化性差
第九章 高分子建筑材料
第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construction) 二、塑料的基本知识(The elementary knowledge of plastics ) 2. 塑料的特性(The characters of plastics) （7）弹性模量（刚度）小（仅为钢材的1/10~1/20） （8）经济性较好：目前塑料的成本较高，但随着高分子工业的发 展，其成本在逐渐下降；而塑料生产的低能耗及优良的使用性能 也会带来良好的综合效益。
高分子材料的分类
高分子材料的分类高分子材料是一类具有高分子化学结构的材料，其主要特点是由大量重复单元组成，具有较高的分子量和相对较高的熔点。
根据其来源、结构和性质的不同，高分子材料可以被分为不同的类别。
首先，根据来源的不同，高分子材料可以分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类。
天然高分子材料是指从天然资源中提取或分离得到的高分子化合物，如天然橡胶、天然纤维素等。
而合成高分子材料则是通过化学合成方法得到的高分子化合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
这两类高分子材料在来源上有着明显的区别，但它们都在工业生产和日常生活中扮演着重要的角色。
其次，根据结构的不同，高分子材料可以分为线性高分子材料、支化高分子材料和交联高分子材料三大类。
线性高分子材料的分子链呈直线状排列，具有较好的可塑性和可拉伸性，如聚乙烯、聚丙烯等；支化高分子材料的分子链中含有支链结构，使其具有更好的热稳定性和抗冲击性，如聚氯乙烯、聚苯乙烯等；而交联高分子材料的分子链之间通过交联结构相互连接，具有较好的耐热性和耐化学性，如硅橡胶、环氧树脂等。
这三类高分子材料在结构上各具特点，适用于不同的工业领域和应用场景。
最后，根据性质的不同，高分子材料可以分为热塑性高分子材料和热固性高分子材料两大类。
热塑性高分子材料在一定温度范围内具有良好的可塑性和可加工性，如聚乙烯、聚丙烯等；而热固性高分子材料在加热后会发生不可逆的化学反应，形成三维网络结构，具有较好的耐热性和耐化学性，如酚醛树脂、环氧树脂等。
这两类高分子材料在性质上各具特点，适用于不同的加工工艺和产品要求。
综上所述，高分子材料的分类主要包括来源、结构和性质三个方面，每个方面又可以进一步细分为不同的类别。
这些类别在工业生产和日常生活中都有着重要的应用，对于了解和掌握高分子材料的特性和用途具有重要意义。
因此，对于高分子材料的分类及其特点的深入了解，有助于我们更好地选择和应用高分子材料，推动材料科学领域的发展和进步。
三大有机合成高分子材料
三大有机合成高分子材料
高分子材料是一类由重复单元构成的大分子化合物，广泛应用于各个领域，如塑料、橡胶、纤维、涂料等。
这些材料的制备通常采用有机合成方法，其中三大有机合成高分子材料是指聚合物、共聚物和交联聚合物。
聚合物是由相同或不同单体分子通过共价键连接而成的高分子化合物。
常见的聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
聚合物的制备一般通过聚合反应进行，其中最常见的方法是链聚合反应。
链聚合反应分为自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和离子协同聚合等几种类型。
聚合物的性能可以通过调控单体的结构、聚合过程中的反应条件和聚合度来实现。
共聚物是由两个或多个不同单体分子通过共价键连接而成的高分子化合物。
共聚物的制备可以通过两种或多种单体同时参与聚合反应来实现。
常见的共聚物有苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物等。
共聚物的性能可以通过调控不同单体的比例、聚合过程中的反应条件和聚合度来实现。
交联聚合物是由具有交联结构的高分子化合物。
交联聚合物的制备通常通过引入交联剂并在聚合过程中进行交联反应实现。
交联聚合物的制备方法有热交联、辐射交联和化学交联等。
交联聚合物具有优异的力学性能、热稳定性和耐化学性，常用于制备弹性体、涂料
和胶粘剂等。
聚合物、共聚物和交联聚合物是三大有机合成高分子材料。
它们在不同领域中具有广泛的应用，为人们的生活带来了诸多便利。
在未来的发展中，随着技术的进步和需求的不断增长，有机合成高分子材料将持续创新和发展，为各个行业提供更加优异的材料性能和应用解决方案。
合成高分子材料
合成高分子材料合成高分子材料主要包括合成树脂、合成橡胶和合成纤维三大类。
合成树脂主要用于制备建筑塑料、建筑涂料和胶粘剂等，是用量最大的合成高分子材料。
合成橡胶主要用于防水密封材料、桥梁支座和沥青改性材料等，用量仅次于合成树脂。
合成纤维主要用于土工织物、纤维增强水泥、纤维增强塑料和膜结构用膜材料等，用量也在不断增加。
高分子化合物的概述基本知识一、基本概念高分子化合物又称高聚物或聚合物，其分子量很大，一般为104～106。
其分子往往由许多相同的、简单的结构单元，通过共价键重复连接而成。
其中每个单元称为“链节”，结构单元的重复数量称为“聚合度”。
二、聚合物的分类按聚合物的来源：天然聚合物和合成聚合物；按分子结构：线型聚合物和体型聚合物；按聚合物受热的行为：热塑性聚合物和热固性聚合物；按主链元素：碳链高分子（主链只含碳元素）、杂链高分子（主链含碳、氧、氮、磷等元素）、元素有机高分子（主链不含碳元素）和无机高分子（主链不含有机元素）。
三、聚合物的命名天然聚合物用专有名称，如纤维素、淀粉、蛋白质等；合成聚合物在单体名称前加上“聚”字，例如聚氯乙烯、聚苯乙烯等；也可在原料名称后加“树脂”、“橡胶”、“纤维”等来命名.四、聚合反应由低分子单体合成聚合物的反应叫做聚合反应。
聚合反应按单体和聚合物在组成和结构上发生的变化，分为加聚反应和缩聚反应两大类。
加聚反应：以单体通过加成的方式，聚合形成聚合物的反应。
缩聚反应：含有两个以上官能团的单体，通过官能团间的反应生成聚合物的反应。
缩聚反应聚合物分子链增长过程是逐步反应，同时伴有低分子副产物如水、氨、甲醇等的生成。
聚合物的结构与性质一、聚合物的分子结构分为为线型聚合物和体型聚合物。
（一）线型聚合物定义：线型聚合物的大分子链排列成线状主链（如图8－1a），有时带有支链（如图8－1b），且线状大分子间以分子间力结合在一起。
具有线型结构的聚合物包括全部加聚树脂和部分缩聚树脂。
特性：具有线型结构的树脂，强度较低，弹性模量较小，变形较大，耐热、耐腐蚀性较差，且可溶可熔。
高分子合成工艺学
第一章绪论高分子合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、粘合剂、离子交换树脂等材料。
三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶高分子合成工业的任务：将基本有机合成工业生产的单体，经过聚合反应合成高分子化合物，从而为高分子合成材料成型工业提供基本原料。
塑料的原料：是合成树脂和添加剂（包括稳定剂、润滑剂、着色剂、增塑剂、填料以及根据不同用途而加入的防静电剂、防霉剂、紫外线吸收剂等）。
塑料成型方法：注塑成型、挤塑成型、吹塑成型、模压成型等。
合成橡胶：高弹性体，制造橡胶制品时加入的添加物通常称为配合剂（硫化剂、硫化促进剂、助促进剂、防老剂、软化剂、增强剂、填充剂、着色剂等）。
自由基聚合方法：本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合离子聚合及配位聚合实施方法主要有本体聚合、溶液聚合两种方法。
在溶液聚合方法中，如果所得聚合物在反应温度下不溶于反应介质中而称为淤浆聚合。
1、简述高分子化合物的生产过程。
(1)原料准备与精制过程：包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程相设备。
(2)催化剂(引发剂)配制过程：包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存、调整浓度等过程与设备。
(3)聚合反应过程：包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备。
(4)分离过程：包括未反应单体的回收、脱除溶剂、催化剂，脱除低聚物等过程与设备。
(5)聚合物后处理过程：包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。
(6)回收过程：主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。
此外三废处理和公用工程如供电、供气、供水等设备。
2、比较连续生产和间歇生产工艺的特点。
间歇聚合：聚合物在聚合反应器中分批生产的，当反应达到要求的转化率时，将聚合物从聚合反应器中卸出。
间歇聚合的特点a.不易实现操作过程的全部自动化，每一批产品的规格难以控制严格一致。
b.反应器单位容积单位时间内的生产能力受到影响，不适于大规模生产。
常见高分子材料
3 塑料
PC其它类
ＰＰ 聚丙烯
HDPE高密度聚乙烯 ＰＳ 聚苯乙烯
PET 聚对苯二甲酸 乙二醇脂
ＰＥ 聚乙烯 ＰＶＣ 聚氯乙烯
热塑性塑料 (聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)
塑料
特性：加热熔化，可反复加工。线性结构，有弹性
热固性塑料（酚醛塑料）
特性：不会受热熔化，网状结构，硬化定型。
合成高分子的结构有：线型、支链型、网状（体型）
基加聚反应合成的聚合物。它是
一种无色透明的热塑性塑料，具 有高于100℃的玻璃化转化温度， 因此经常被用来制作各种需要承 受开水的温度的一次性容器，以
及一次性泡沫饭盒等。
聚苯乙烯 (PS)
聚苯乙烯热塑性弹性体
抗弯能力较强，弯曲强度较高。
PS
Tg约为100℃左右，脆化温度约-30℃，熔融温度为 140-180℃，因此常被用来制作各种需要承受开水的 一次性容器，以及一次性饭盒。
橡胶老化的原因：
机械应力：在机械应力反复作用下，会使橡胶分子链断裂 生成游离荃，引发氧化链反应，形成力化学过程。机械断
裂分子链和机械活化氧化过程。哪能个占优势，视其所处
的条件而定。此外，在应力作用下容易引起臭氧龟裂。
一种弹性纤维，学名聚氨酯纤维 (Polyurethane)，简写(PU)，中国大陆称为 “氨纶”。 具有高度弹性，能够拉长6～7倍，但随外 力的消失能迅速恢复到初始状态，其分子 结构为一个像链状的、柔软及可伸长性的 聚氨基甲酸酯，通过与硬链段连接在一起 而增强其特性。
氨纶弹性纤维分为两类：一类为聚酯链类； 一为聚醚链类。聚酯类弹性纤维抗氧化、 抗油性较强；聚醚类弹性纤维防霉性，抗 洗涤剂较好。
纯聚氯乙烯树脂是坚硬的热塑性物质，其
ABS材料简介
③、消光ABS
汽车驾驶室内强烈的光线反射会造成驾驶人员 的不适和疲劳，并在夜间影响驾驶员的视觉。所以， 消光ABS在汽车驾驶室内部件上具有广泛应用。
随着现代化工工业的发展，现在所用 的高分子材料都是石油化工产品或石油化 工的副产品或石油合成产品。现代的塑料 已经不是树中提取物了，而是石化产品。
三、塑料的生产方法
一般的塑料合成以后，从合成塔出来，都是面粉状的粉末，不能用 来直接生产产品，这就是人们常说的从树汁中提取出脂的成份是一样的， 也称为树脂，也叫粉料，这是一种纯净的塑料，它流动性差，热稳定性 低，易老化分解，不耐环境老化；因此，人们为了改善以上缺陷，在树 脂粉中加入热稳定剂，抗老化剂，抗紫外光剂，加入增塑剂增加它的流 动性，生产出适应各种加工工艺的，有特殊性能的，不同牌号的塑料品 种。
2、ABS的组成： 是由丙烯腈（C3H3N ）、丁二烯（C4H6 ）和苯乙
烯（C8H8 ）三种化学单体合成。每种单体都具有不同特 性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具 有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及 高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。
结构式：
丙烯腈
丁二烯
苯乙烯
A、抗拉强度，中等。抗冲强度很好，且在低温下也不迅 速下降。一般来说，ABS具有良好的光泽，质硬，坚韧， 刚性，机械性能适中，是一种良好的壳体材料。它易于着 色，以及电镀等表面处理。它的低温冲击性能也比较好， 尺寸稳定。 B、ABS能耐水，无机酸碱盐的侵蚀。但不耐有机溶剂。 C、缺点，ABS耐气候性差，易受阳光的作用，变色，变脆。
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三大高分子材料
首先，塑料是一种由合成树脂和添加剂组成的高分子材料，其主要特点是具有
良好的可塑性和耐腐蚀性。
塑料制品在日常生活中随处可见，例如塑料袋、塑料瓶、塑料桶等。
它们不仅轻便、耐用，而且价格低廉，因此受到了广泛的应用。
在工业生产中，塑料制品还被用于制作各种零部件和包装材料，其应用范围非常广泛。
其次，橡胶是一种弹性体，具有很好的弹性和耐磨性。
橡胶制品主要包括橡胶管、橡胶垫、橡胶轮胎等。
它们被广泛应用于汽车、机械设备、建筑工程等领域。
橡胶制品的优点是具有良好的密封性能和减震性能，能够有效地保护机械设备和汽车零部件，延长其使用寿命。
最后，纤维材料是一种由纤维素或合成纤维组成的高分子材料，具有良好的柔
韧性和抗拉性。
纤维材料主要包括棉纱、涤纶、尼龙等，它们被广泛应用于纺织品、服装、家居用品等领域。
纤维材料的优点是具有良好的透气性和吸湿性，能够为人们提供舒适的穿着体验。
总的来说，三大高分子材料在现代社会中扮演着非常重要的角色，它们为人们
的生活和工作提供了便利，推动了社会的发展。
随着科学技术的不断进步，高分子材料的应用领域将会越来越广泛，为人类创造更加美好的生活。